Istraživači sa Univerziteta u Torontu (U of T) otkrili su da ćelije raka mogu da pojačaju rast tumora otimanjem DNK pojačivača koji se obično koristi kada se formiraju tkiva i organi. Mehanizam, nazvan reprogramiranje pojačivača, javlja se kod raka bešike, materice, dojke i pluća i može uzrokovati brži rast ovih vrsta tumora kod pacijenata.
Objavljeni u časopisu Nucleic Acids Research, rezultati takođe ukazuju na ulogu koju specifični proteini igraju u regulisanju regiona pojačivača što može dovesti do poboljšanih tretmana za ove tipove raka.
Žive ćelije, čak i ćelije raka, prate uputstva u genomu da uključe i isključuju gene u različitim kontekstima.
„Genom je kao knjiga recepata napisana u DNK koja daje uputstva za pravljenje svih delova tela“, kaže prvi autor Luis Abati, koji je doktorirao. na Odseku za biologiju ćelija i sistema na U of T.
„U svakom organu treba se pridržavati samo recepta koji su relevantni za taj organ, bilo da je reč o uputstvima za pluća, dojke ili neko drugo tkivo. Poput prelistavanja stranica u knjizi recepata, DNK koja sadrži uputstva za uključivanje gena u plućima je otvorena i korišćena u plućima, na primer, ali zatvorena i ignorisana u drugim tipovima ćelija.“
„Znamo da neke ćelije raka otvaraju pogrešne stranice u knjizi recepata — one koje sadrže gen SOKS2, koji može da izazove nekontrolisan rast tumora. Želeli smo da saznamo: kako se gen eksprimuje u ćelijama raka?“
Istraživači su analizirali podatke o genomu kako bi tražili DNK koja bi mogla da aktivira SOKS2 u ćelijama raka. Pojačivač koji su pronašli je otvoren u mnogim različitim tipovima tumora pacijenata, što znači da bi ovo mogao biti pojačivač raka aktivan u tumorima bešike, materice, dojke i pluća. Za razliku od mnogih promena koje izazivaju rak, ovaj mehanizam reprogramiranja pojačivača ne nastaje mutacijom usled oštećenja DNK; uzrokovano je otvaranjem dela genoma kada bi trebalo da ostane zatvoren.
Istraživači su zatim utvrdili da pojačivač izaziva povećan rast ćelija raka, jer kada su uklonili pojačivač u ćelijama uzgojenim u laboratoriji, ćelije raka su stvorile manje novih kolonija tumora.
Da bi shvatili zašto ćelije imaju DNK region koji pogoršava rak, tim je stvorio miševe bez ovog DNK regiona i otkrio da ovi miševi ne formiraju poseban prolaz za vazduh i hranu u svom grlu dok se razvijaju. Stoga je verovatno da će ovaj potencijalno opasan region za poboljšanje raka u ljudskom genomu regulisati formiranje disajnih puteva kako se ljudsko telo formira. Međutim, ako ćelija raka u razvoju otvori ovaj region, formiraće tumor koji brže raste i opasniji je za pacijenta.
„Takođe smo otkrili da dva proteina za koje se zna da imaju ulogu u razvoju disajnih puteva, FOKSA1 i NFIB, sada regulišu SOKS2 kod raka dojke“, kaže viši autor Jennifer Mitchell, profesor na Odseku za biologiju ćelija i sistema na U of T.
Pojačivač se aktivira proteinom FOKSA1 i potiskuje NFIB proteinom. To znači da lekovi koji potiskuju FOKSA1 ili aktiviraju NFIB mogu dovesti do poboljšanja lečenja raka bešike, materice, dojke i pluća.
„Sada kada znamo kako se gen SOKS2 aktivira kod određenih vrsta raka, možemo pogledati zašto se to dešava“, kaže Mičel. „Zašto su ćelije raka završile na pogrešnoj stranici knjige recepata za genome?“
